Η αναστολή των υποδοχέων τύπου toll ως ανοσοτροποιητική στρατηγική στη σήψη

Abstract

Although LPS tolerance is well characterized, it remains unknown if it is achieved even with single doses of lipopolysaccharide (LPS) and if it offers protection against lethal bacterial infections. To this end, C57B6 mice were assigned to groups A (sham); B (saline i.p followed after 24 h by i.p 30 mg/kg LPS); and C (3 mg/kg LPS i.p followed after 24 h by i.p 30 mg/kg LPS).Survival was monitored and animals were sacrificed early after lethal challenge for measurement of tumour necrosis factor-alpha (TNF-a) in serum; isolation of splenocytes and cytokine stimulation; and flow-cytometry for apoptosis and TREM-1. Experiments were repeated with mice infected i.p by Escherichia coli after challenging with saline or LPS. Mortality of group B was 72.2% compared with 38.9% of group C (p: 0.020). Serum TNF-a of group C was lower than group B. Expression of TREM-1 of group C on monocytes/neutrophils was greater than group B. Release of TNF-a, of IFNc and of IL-17 from splenocytes of group C was lower than group B and the opposite happened for IL-10 showing evidence of cellular reprogramming.In parallel, apoptosis of circulating lymphocytes and of splenocytes of group C was greater compared with group B. Pre-treatment of mice challenged by E. coli with low dose LPS led to 0% mortality compared with 90% of saline pre-treated mice; in these mice, splenocytes improved over time their capacity for release of IFNc.It is concluded that single low doses of LPS lead to early reprogramming of the innate immune response and prolong survival after lethal E. coli challenge.

Παρά το γεγονός ότι το φαινόμενο της ανοχής στην ενδοτοξίνη είναι γνωστό δεν είναι ξεκάθαρο το κατά πόσο επάγεται ακόμη και από μικρές δόσεις λιποπολυσακχαριδίου (LPS) και κατά πόσο η προ-θεραπεία με χαμηλή δόση λιποπολυσακχαριδίου προσφέρει στην προστασία του οργανισμού έναντι σε θανατηφόρες βακτηριακές λοιμώξεις.Για να εξακριβώσουμε τα ανωτέρω αρσενικοί επίμυες C57B6 χωρίστηκαν σε ομάδα Α (εικονικά πειραματόζωα), ομάδα Β (χορήγηση φυσιολογικού ορού ενδοπεριτοναικά και μετά από 24 ώρες χορήγηση 30 mg/kg LPS) και ομάδα Γ (χορήγηση 3mg/kg LPS και εν συνεχεία μετά από 24 ώρες 30mg/kg LPS ενδοπεριτοναικά). Έγινε καταγραφή της επιβίωσης των ζωικών προτύπων και εν συνεχεία ευθανασία, αμέσως μετά από την χορήγηση θανατηφόρου δόσης λιποπολυσακχαριδίου, με σκοπό την μέτρηση του TNF-α στον ορό. Παράλληλα απομονώθηκαν σπληνοκύτταρα τα οποία υπεβλήθησαν σε διέγερση για την παραγωγή κυτταροκινών, ενώ πραγματοποίηθηκαν και μετρήσεις κυτταρομετρίας ροής για τον προσδιορισμό του TREM-1 και της απόπτωσης των κυκλοφορούντων λεμφοκυττάρων και σπληνοκυττάρων.Τα πειράματα επαναλήφθησαν με την χορήγηση E.Coli ενδοπεριτοναικά αφού τα ζωικά πρότυπα είχαν προηγουμένως υποβληθεί σε προ-θεραπεία με φυσιολογικό ορό ή LPS. Η θνητότητα στην ομάδα Β ήταν 72,2% ενώ η θνητότητα στην ομάδα Γ ήταν 38,9% (p:0.020). H συγκέντρωση του TNF-α στον ορό της ομάδας Γ ήταν μικρότερη σε σχέση με αυτή της ομάδας Β. Επίσης η έκφραση του TREM-1 επί των ουδετεροφίλων και μονοκυττάρων της ομάδας Γ ήταν υψηλότερη συγκριτικά με αυτή της ομάδας Β. Η απελευθέρωση TNF-α, IFNγ και IL-17 από τα σπληνοκύτταρα της ομάδας Γ ήταν μικρότερη από τα επίπεδα που παρατηρήθηκαν στην ομάδα Β ενώ το αντίθετο αποτέλεσμα κατεγράφηκε για την παραγωγή IL-10, γεγονός που οδηγεί στο συμπέρασμα ότι έλαβε χώρα κυτταρικός επαναπρογραμματισμός. Παράλληλα δε η απόπτωση των κυκλοφορούντων λεμφοκυττάρων και των σπληνοκυττάρων ήταν μεγαλύτερη στην ομάδα Γ συγκριτικά με την ομάδα Β.Επίσης, η προ-θεραπεία με χαμηλή δόση LPS προστάτεψε τους επίμυες μετά την χορήγηση θανατηφόρου δόσης E.Coli. Συγκεγκριμένα η θνητότητα των ζωικών προτύπων που είχαν υποβληθεί σε προ-θεραπεία με χαμηλή δόση LPS ήταν 0% σε αντίθεση με την ομάδα που είχε υποβληθεί σε προ-θεραπεία με φυσιολογικό ορό η οποία εμφάνισε θνητότητα 90%. Σε αυτούς τους μύες τα σπληνοκύτταρα κατάφεραν να επανακτήσουν την ικανότητα τους για την παραγωγή IFNγ με την πάροδο του χρόνου.Με βάση τα παραπάνω αποτελέσματα μπορούμε να πούμε ότι η προ-θεραπεία μέσω χορήγησης μικρών δόσεων LPS έστω και μια φορά οδηγεί σε πρόωρο επαναπρογραμματισμό του φυσικού ανοσιακού μηχανισμού και έχει όφελος στην επιβίωση μετά από θανατηφόρο χορήγηση E.Coli.